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Author Topic: SOLVED: Relais-Problem (SaintSmart) mit 3-Wege-Ventil  (Read 4416 times)
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Ich bin gerade etwas verwirrt. Der freie Akku muss noch aufgeladen werden. Am Wochenende verweigerte das Akku-Ladegerät den Dienst. Also habe ich es am Arduino mit dem Laptop versucht. An die Pumpen habe ich jetzt jeweils einen "Snubber" (100 Ohm mit 0,22µF) geklemmt. Die Bauteile für den 3-Wege-Ventil-Snubber sind noch nicht angekommen (Conrad).

Dabei fiel mir auf, dass die Ansteuerung des 3-W-Ventils arg seltsam ist:

Zur Erinnerung: Mit angeschlossenem 3WV wird der Arduino gestört, zuerst geht normalerweise das LCD (I2C) in die Knie. Das bzw. die Relais machen auch schlapp, wenn das 3WV angesteuert wird. Das kann passieren, wenn das Ventil schalten soll oder wenn der Ventilmotor zu Ende gedreht hat (der Motor wird intern in dem Ventil abgeschaltet mit Hilfe eines internen Schalters).

Das ist seltsam, weil die Relais jeweils mit Optokopplern versehen sind und dennoch den Störimpuls (?) an den Arduino bzw. den dazwischen hängenden PCF8574 weitergeben. GND oder VCC der Relais' sind wohlgemerkt nicht mit dem Arduino gekoppelt.

Nicht seltsam ist folgendes: solange die Stromzufuhr für das Relais, die entweder "nach links" oder "nach rechts" geschaltet wird, nicht anliegt, solange läuft alles bestens. Liegt sie an, dann treten die oben beschriebenen Probleme auf. Das heißt für mich, dass bis zur Steuerung der Relais alles OK ist.

Seltsam ist aber dieses: klemme ich die o.e. Stromzufuhr wieder an, den Verbraucher (das 3WV also) aber ab, dann treten die Probleme auch auf. Irgendwie sieht es nach Überbeanspruchung der ganzen Relaiskarte aus, oder?

Kann sich jemand darauf einen Reim machen?

Ich muss mir noch andere Netzteile besorgen (zugegeben, meine sind nicht von der allerhöchsten Qualität) und sie durchprobieren. Wobei die Variation mit der Nutzung verschiedener Phasen meines Hausstromnetzes nichts brachte. Auch den Akku werde ich gegebenenfalls anschließen. Aber die Fehlfunktion (?) der Optokoppler bzw. der ganzen Karte stellt mich vor ein Rätsel. Wie kann das (eventuelle) Versagen des Relais-Netzteils zum Ausfall der abgekoppelten Ansteuerung und in letzter Konsequenz des Arduino führen?

Grüße
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Guten Morgen!

Hier ein Nachtrag zu meiner Odyssee. Heute früh habe ich die von mir definierten LCD-Sonderzeichen herausgenommen und durch gewöhnliche ASCII ersetzt.
Die beschriebenen Probleme tauchen noch immer auf, insb. das merkwürdige Verhalten an den 3WV-Relais. Nur ist es deutlich seltener zu beobachten, meistens, wenn das LCD aufgefrischt wird mit neuen Werten (jede 10 Sek die Temperaturen und Stand der verbauten Geräte).

Es ist eine Qual.

Grüße
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D-49565 Bramsche
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Geht nich ? Gipp's nich !
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Irgendwie ist das für mich alles arg unlogisch.
Quote
Zur Erinnerung: Mit angeschlossenem 3WV wird der Arduino gestört, zuerst geht normalerweise das LCD (I2C) in die Knie. Das bzw. die Relais machen auch schlapp, wenn das 3WV angesteuert wird. Das kann passieren, wenn das Ventil schalten soll oder wenn der Ventilmotor zu Ende gedreht hat (der Motor wird intern in dem Ventil abgeschaltet mit Hilfe eines internen Schalters).
Was macht denn da genau wie schlapp ?

Ich versuche mal zu rekapitulieren:

Der Arduino schickt ein Byte an den I²C-Extender. Da sollten eigentlich keine Probs auftreten. Evtl. sollte man auch das kurze Telefonstrippchen durch was geschirmtes ersetzen. Man hat schon Pferde vor Apotheken komische Dinge machen sehen.... I²C ist kein Feldbus !

Der Extender steuert die Leuchtdioden auf dem Relaisboard.
Hier könnte man die Fragen stellen:
- Kann der überhaupt ne LED steuern ?
- Wie groß ist der Vorwiderstand der LED auf dem Relaisboard, d.h. welcher Strom fließt pro LED ? 5, besser 10mA sollten es schon sein, aber auch nicht unbedingt (viel) mehr.
- Das wären - alle Relais auf ON - ges. 40-80mA. Nicht viel, aber ist die Spannungsversorgung dort OK / ausreichend / stabil ?
Besteht eine korrekte Masseverbindung ?

Nun hast du eigentlich 2 galvanische Trennungen: Einmal im Optokoppler und einmal durch das Relais.
Das hier eine elektrische Störung von (3-5W !) schaltenden 230V-Kontakten "überschlägt", ist doch sehr unwahscheinlich.

Das bedeutet: Das Relaisboard arbeitet mit seinem Netzteil autark und sollte auch NICHT masseseitig mit dem Arduino/Extender verbunden
Was zieht so ein Relais an Strom ? 50 oder 100mA ?
Auf jeden Fall sollte das zugehörige Netzteil min. 20x den Strom eines Relais mindestens schaffen ! Auch sollte es schon in irgendeiner Art und Weise geregelt sein - also nicht nur Trafo, Gleichrichter, Siebelko (wohlmöglich nur ein paar hundert µF ?!) und Peng.
Hast du hier mal die Betriebsspannung gemessen, ob da was schwankt, wenn ein oder mehr Relais schalten ?
.... du sprachst da was von (zugegeben, meine sind nicht von der allerhöchsten Qualität)

Ich nehme mal an, das auf dem Board Relais in der Ausführung 230V AC / 10 A verbaut sind.
Damit das 3WV zu steuern ist für die Kontakte etwa wie wenn Arnold mit ner Zigarettenschachtel Hanteltraining macht.....

Zum Motor noch mal:
Der wird jeweils NUR durch ein Relais zur Zeit angesteuert ? Nicht das sich da vielleicht steuerungstechnisch aus dem Arduino heraus etwas - wenn auch nur ganz kurz - überlappt ? Sprich definitv erst das eine aus und dann das andere an ?
Oder schaltet der Motor intern nicht sauber ab / um ?
Wirf doch mal nen Blick da rein.

Wenn nun nun im vorgenannten nicht irgendwo ein Bock begraben liegt, dann weiß ich's auch nicht mehr.....
Sicher ist auf jeden Fall: Ein 3-5W Motörchen erzeugt definitiv keinen derartigen "Abreißfunken" am Aus-/Umschalter, das der sogar Phasenübergreifend durch ein stabilisiertes Netzteil mit nennenswerten Auswirkungen auf den Arduino Einfluss haben könnte !

Was mir zum Schluss noch so einfällt:
Hast du es mal mir einem anderen Relais auf der Karte probiert ?
Vielleicht ist das aktuelle in Dutt oder die Löschdiode (ist da eine ?) an der Wicklung über den Jordan und das Relais selbst stört beim Ein-/Ausschalten ???
Alles schon dagewesen ....
« Last Edit: August 01, 2013, 05:34:46 am by TERWI » Logged

To young to die - never to old for rock'n roll

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Hallo,

Terwi, danke für Deine Geduld und Deine Vorschläge. Ich schätze sie sehr, daher schicke ich schon einmal einen Teil der Antwort, der andere folgt.

Grüße

Ich versuche mal zu rekapitulieren:
Der Arduino schickt ein Byte an den I²C-Extender. Da sollten eigentlich keine Probs auftreten. Evtl. sollte man auch das kurze Telefonstrippchen durch was geschirmtes ersetzen. Man hat schon Pferde vor Apotheken komische Dinge machen sehen.... I²C ist kein Feldbus !

Deine Interpretation stimmt. Das Kabel ist bereits mit einer Alufolie geschirmt. Soll der Aluschirm auf GND gelegt werden?

Quote
Der Extender steuert die Leuchtdioden auf dem Relaisboard.
Hier könnte man die Fragen stellen:
- Kann der überhaupt ne LED steuern ?
- Wie groß ist der Vorwiderstand der LED auf dem Relaisboard, d.h. welcher Strom fließt pro LED ? 5, besser 10mA sollten es schon sein, aber auch nicht unbedingt (viel) mehr.
- Das wären - alle Relais auf ON - ges. 40-80mA. Nicht viel, aber ist die Spannungsversorgung dort OK / ausreichend / stabil ?
Besteht eine korrekte Masseverbindung ?

Massen sind korrekt zusammengeschaltet.
"The PCF8574 has a low current consumption and includes latched outputs with high current drive capability for directly driving LEDs", steht im Datenblatt, die einzelnen Werte kann ich nicht ricvhtig interpretieren. Auf http://www.mikrocontroller.net/articles/Port-Expander_PCF8574 finde ich ein Bild, das mich annehmen läßt, dass das Bauteil es kann.

Die Spannung bei geschalteten drei LEDs habe ich noch nicht gemessen, mache ich noch.

Quote
Nun hast du eigentlich 2 galvanische Trennungen: Einmal im Optokoppler und einmal durch das Relais.
Das hier eine elektrische Störung von (3-5W !) schaltenden 230V-Kontakten "überschlägt", ist doch sehr unwahscheinlich.

Das bedeutet: Das Relaisboard arbeitet mit seinem Netzteil autark und sollte auch NICHT masseseitig mit dem Arduino/Extender verbunden

Denke ich auch. Es sei, dieses ist eine Schrott-Kartem, mit einem wieauchimmer gearteten Fehler. Die Probleme hier im Forum mit diesen "blauen" Karten führen die Kollegen dazu, SSR zu nutzen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=178270.0

Quote
Was zieht so ein Relais an Strom ? 50 oder 100mA ?

"5V 8-Channel Relay interface board, and each one needs 15-20mA Driver Current" heißt es in der Beschreibung und im Datenblatt
"Coil power    0.36W, 0.45W", d.h. 72-90 mA pro Relais.

Quote
Auf jeden Fall sollte das zugehörige Netzteil min. 20x den Strom eines Relais mindestens schaffen ! Auch sollte es schon in irgendeiner Art und Weise geregelt sein - also nicht nur Trafo, Gleichrichter, Siebelko (wohlmöglich nur ein paar hundert µF ?!) und Peng.
Hast du hier mal die Betriebsspannung gemessen, ob da was schwankt, wenn ein oder mehr Relais schalten ?
.... du sprachst da was von (zugegeben, meine sind nicht von der allerhöchsten Qualität)

Quote
Zum Motor noch mal:
Der wird jeweils NUR durch ein Relais zur Zeit angesteuert ? Nicht dass sich da vielleicht steuerungstechnisch aus dem Arduino heraus etwas - wenn auch nur ganz kurz - überlappt ? Sprich definitv erst das eine aus und dann das andere an ?
Oder schaltet der Motor intern nicht sauber ab / um ?
Wirf doch mal nen Blick da rein.

Dieser Vorschlag scheint interessant, das haben ich bereits gemacht: Leider kann ich aus dem Aufbau nicht ableiten, ob es sauber ist, dazu muss ich es mal ausgebaut laufen lassen.

Quote
Was mir zum Schluss noch so einfällt:
Hast du es mal mir einem anderen Relais auf der Karte probiert ?
Vielleicht ist das aktuelle in Dutt oder die Löschdiode (ist da eine ?) an der Wicklung über den Jordan und das Relais selbst stört beim Ein-/Ausschalten ???
Alles schon dagewesen ....

Das habe ich schon gemacht, erfolglos.

Grüße und Danke!
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Denke ich auch. Es sei, dieses ist eine Schrott-Kartem, mit einem wieauchimmer gearteten Fehler. Die Probleme hier im Forum mit diesen "blauen" Karten führen die Kollegen dazu, SSR zu nutzen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=178270.0
Die Sache mit SSRs ist aber, dass das eigentlich kein Relais ist, sondern einen Opto-Triac im Ausgang hat, oder? D.h. man kann damit nur Wechselspannung schalten.

Der Unterschied zum reinen Triac wird sein, dass das SSR nicht abfällt wenn der Haltestrom unterschritten wird.
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Hallo allerseits,

mein beschriebenes Problem wurde zurecht mit "obskur" beschrieben. Inzwischen habe ich einige Maßnahmen getroffen und die Problemfelder fokussieren inzwischen um zwei Phänomene.

Gemacht habe ich inzwischen folgendes:
- alle unbenutzten Pins abgeschaltet (sollen sonst als Antennen für Störungen wirken)
- diverse 0,2µF Caps eingebaut, in der Regel an VCC/GND der Verbraucher I2C-Portexpander, LCD
- Snubber eingebaut bei 3WVentil und Pumpen
- Arduino wird von 7V versorgt, der Rest durch nur ein großes Netzteil mit 5V
- Relaisversorgung ist nun wieder angeschlossen an die o.e 5V-Versorgung
- Arduino und Pumpen etc. hängen an verschiedenen Phasen der Hausleitung
- das LCd wird jede 10 Minuten resettet, seit zwei Tagen habe ich daher (?) keine LCD-induzierten (?) Abstürze mehr gesehen

Es tauchen nun die folgenden Probleme (noch immer) auf:
- schaltet das Relais das 3WVentil stürzt die Relaiskarte grundsätzlich ab
- beim Spielen mit Relais (an aus, mehrere) stürzt unregelmäßig und unvorhersehbar die Karte ab
- Anschalten der Leuchtstoffröhre im Keller (gleich Phase wie Arduino etc.) und anderer Verbraucher führt unregelmäßig zum Absturz der Relaiskarte. Es führte bislang auch zu "sonderbaren" Zeichen im Display (dieses wurde seit der Nichtnutzung der selbst definierten Sonderzeichen ehe weniger und das o.e. Resetten hat evtl. auch geholfen)

Vor habe ich noch dieses:
- 3WVentil mit seinen zwei Stromzugängen auf zwei Relais verteilen (damit kompensiere ich das evtl. Problem, dass kurzfristig beim An-/Abschalten beide Stromzufuhren den Motor versorgen)
- Relais gegen SSR tauschen (2A müssten reichen, allerdings habe ich auch noch die "Großen" bestellt)

Eure Hinweise wiesen interessanterweise in die Richtung
- Phasen, an denen Arduino und Pumpen hängen
- Stärke des Netzteils
- Defekt im 3WVentil

Nun habe ich noch eine Frage zum Netzteil. Kompensiert sowas (Schaltnetzteil VLT130-3100, 130W, http://www.pollin.de/shop/dt/NTcxOTQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Festspannungs_Netzgeraete/Schaltnetzteil_VLT130_3100.html , habe ich noch im Keller herumliegen) Spannungsschwankungen ausgelöst durch andere Verbraucher (Leuchtstoffröhre, Solaranlage Vaillant [die müsste doch eigentlich entstört sein?!], ...)?
Stark genug müsste's sein, oder?

Grüße
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Guten Abend,

die Lösung meines Problems stellte - nach all den bereits beschriebenen Maßnahmen, welche jedoch insg. nicht zu einer 100%igen Lösung führten - der Einbau eines 100µF Elkos an die PSF8574-Karte (steuert das Relais-Modul an).
Ich habe von einer solchen Lösung im englischsprachigen Teil des Forums gelesen. Allerdings war da der Elko nur 100nF stark und damit hatte ich keinen Erfolg. So, jetzt ist alles super, egal ob ich die Neonleuchten anschalte, das Relais schalte oder einfach nur das Ding laufen lasse!

Juhu!
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Hallo,

noch ein Nachtrag zu meiner Problemlösung. Ich schreibe dieses hier, um die Problemlösung für später oder für andere nachvollziehbar zu machen, möchlicherweise bin ich nicht der einzige mit diesem Problem.

Ich habe die Leitung zwischen dem Mega und dem Ort, wo der LCD stehen sollte (4-5 m) angeschlossen. Die Leitung ist I2C. Der LCD war nicht dran. Aber nach einigen Minuten tauchten im LCD seltsame Zeichen auf, die auf die Leitung als "störende Antenne" hindeuten. Das Schalten der Relais führte auch zu gelegentlichen LCD-Störungen. Leitung abgeklemmt - Problem gelöst.

Grüße

P.S. Heute kamen die bestellten SSR an. Naja, nichts für Ungut, wird sich schon sinnvoll verbauen lassen :-)
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... und nich ein Nachtrag zum Thema.

Die Probleme mit dem Display und Abstürzen tauchten erneut auf.
Daher habe ich das 3-Wege-Ventil nu nso umprogrammiert, dass ein Relais das Öffnen, ein anderes das Schließen veranlasst.
Hat auch nicht geholfen.

Also baute ich vor zwei Tagen um und setze nun SSR ein. Bisher kein einziger Absturz, keine Zicken im Display.
Ich hoffe, das bleibt so.

Grüße
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absolut meine Erfahrung. Bei 230V nichts anderes mehr als SSR.
gruß
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absolut meine Erfahrung. Bei 230V nichts anderes mehr als SSR.

Guten Abend Maverick1509,

danke für die Bestärkung. Ich bin etwas enttäuscht, weil ich es nicht gebacken bekommen habe, die Relais trotzdem zum Laufen zu kriegen. Aber immerhin habe ich dabei einiges gelernt. Auch wenn es nicht zielführend war - aber so ist Lernen manchmal.

Jetzt nutze ich auch die relativ lange I2C-Leitung ins Wohnzimmer (5 m), um den Arduino an das Keypad und das LCD anzuschliessen. Und bisher läuft alles prima.

Grüße
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Bei dem geringen Strom Deines 4-Watt-Stellmotors (zieht der wirklich nur so wenig Leistung?) z.B. ein Kondensator 200pF und ein Widerstand 4,7KOhm, beide jeweils ausreichend spannungsfest. Auf Stromfestigkeit kommt es nicht groß an, da Deine Pumpe ja nur wenige mA schaltet. Also das mit einem RC-Löschglied wäre das, was ich als erstes probieren würde: An Deiner Pumpe zwischen blau-schwarz und zwischen braun-schwarz jeweils eine Reihenschaltung aus 200pF Kondensator und 4,7K Widerstand als RC-Löschglied einbauen.

Die Dimensionierung von C und R habe ich dabei grob nach dieser Tabelle ermittelt:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/preview/125882/page_snapshots/001.png
(Keine Gewähr für die Richtigkeit der Snubber-Dimensionierung, wie gesagt: ich bin kein Schaltungsprofi)

Hallo jurs,

was hälst Du bitte von der folgenden Aussage:

That "snubber" will have almost no effect. The capacitor is way too small and the resistor is probably too large. The capacitor needs to be more like like 0.1uF to 1uF (rated at 250VAC or more) and the resistor more like 100 ohms to 1K. It's impossible to be precise without knowing the current draw of the pump (it will be greater than 4W/230V = 17mA because of the inductance of the pump).

Ich rätsele noch etwas über mein (altes) Relaisproblem und habe nebenher mein Anliegen im englischen Teil angeschnitten. Daher auch die Antwort. Sollte ich mit etwas Größerem mal probieren?

Herzliche Grüße

 
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